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2012 Fiscal Year Annual Research Report

高周波スピントロニクスの研究

Research Project

Project/Area Number 23226001
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

鈴木 義茂  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50344437)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久保田 均  独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30261605)
今村 裕志  独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30323091)
白石 誠司  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30397682)
水落 憲和  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (00323311)
三輪 真嗣  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (20609698)
Project Period (FY) 2011-05-31 – 2016-03-31
Keywordsスピントロニクス / 磁気共鳴 / ダイオード / スピントルク / 磁気異方性
Research Abstract

1. 高性能スピントルク発振器の研究 (a) 発振線幅の原因究明 昨年に引き続き線幅の原因の究明を行う。(b) 発振周波数の増大 発振周波数の増大のために交換結合膜および高異方性磁界材料の磁化ダイナミクスを研究する。
2. 超高感度磁場センサーの研究 昨年度までに得たMTJ素子を用いて、磁界感度・温度特性を評価する。そのために静環境で感度評価を行う。
3. 超高感度スピントルクダイオードの研究 (a) スピントルクダイオードスペクトルの粒子サイズ依存性、温度依存性を調べることにより、微粒子に生じるスピントルクの機構を明らかにする。特にスピン蓄積効果に注目する。このために、低温でトルクを測定できる装置を開発する。(b) 常磁性スピンのスピントルクダイオード効果による検出
まずは、大型素子のESR測定を電流・電圧下で行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ア.垂直異方性を持つ膜による発振の成功、イ.グラニュラー膜でのスピントルクダイオード効果の室温および低温での測定の成功、ウ.非常にソフトな磁性膜を用いたトンネル磁気抵抗素子における高感度磁気揺らぎの測定の成功など研究は順調に進展している。但し、発振素子の磁場センサとしての評価については若干の遅れがみられる。

Strategy for Future Research Activity

研究は概ね順調に進んでおり来年度も計画通りに研究を展開するが、以下の点についてはこれまでに得られた知見を活かした研究展開を図る。即ち、グラニュラー系のダイオード効果の測定については結晶磁気異方性の導入より共鳴線幅の減少を目指す。分子については薄膜化の検討に注力する。発振素子のセンサー応用につては人員の投入による研究の加速化を図る。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dynamically-generated pure spin current in graphene2014

    • Author(s)
      Z. Tang, H. Ago, E. Shikoh, Y. Ando, T. Shinjo and M. Shiraishi
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 87 Pages: 140401

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.87.140401

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detailed Analysis of Spin-Dependent Quantum Interference Effects in Magnetic Tunnel Junctions with Fe Quantum Wells2013

    • Author(s)
      P. Sheng, F. Bonell, S. Miwa, T. Nakamura, Y. Shiota, S. Murakami, D. D. Lam, S. Yoshida, Y. Suzuki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 102 Pages: 032406-1~4

    • DOI

      10.1063/1.4789438

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of Spin Diode Signals from Fe Nanoparticles in MgO-Based Magnetic Tunnel Junctions2012

    • Author(s)
      S. Miwa, S.-Y. Park, S.-I Kim, Y. Jo, N. Mizuochi, T. Shinjo, Y. Suzuki
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: 5 Pages: 123001-1~3

    • DOI

      10.1143/APEX.5.123001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin-wave excitations induced by spin current through a magnetic point contact with a confined domain wall2012

    • Author(s)
      Hiroko Arai, Hiroshi Tsukahara, and Hiroshi Imamura
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 101 Pages: 092405-1-3

    • DOI

      10.1063/1.4745777

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] MgO-MTJをベースとするスピントルク発振素子の開発2013

    • Author(s)
      久保田均, 前原大樹,薬師寺啓,甲野藤真,田丸慎吾,松本利映,野崎隆行,谷口知大,荒井礼子, 今村裕志,福島章雄,湯浅新治,三輪真嗣,鈴木義茂
    • Organizer
      応用物理学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      20130329-20130329
    • Invited
  • [Presentation] CoFeB/MgO/CoFe/NiFe 磁気トンネル接合素子のスピントルクダイオード測定2013

    • Author(s)
      松本利映,久保田均, 田丸慎吾, 薬師寺啓, 福島章雄,湯浅新治
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      20130328-20130328
  • [Presentation] スピントルク発振器を用いた磁化検出の理論的研究2013

    • Author(s)
      荒井 礼子、谷口 知大、今村 裕志
    • Organizer
      日本物理学会(第68回年次大会)
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      20130327-20130327
  • [Presentation] Intrinsic low-frequency noise in magnetic tunnel junctions caused by nonlinear thermal excitation2013

    • Author(s)
      S. Miwa, H. Kubota, K. Yakushiji, S. Ishibashi, E. Tamura, T. Saruya, A. Fukushima, S. Yuasa, Y. Suzuki
    • Organizer
      12th Joint MMM/Intermag Conference
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Chicago,USA
    • Year and Date
      20130117-20130117
  • [Presentation] Nonlinear Dynamics in a MgO-Based Spin-Torque Diode2013

    • Author(s)
      S. Miwa, S. Park, S. Kim,Y. Jo,N. Mizuochi, T. Shinjo, Y. Suzuki
    • Organizer
      NIST Electromagnetics Division Magnetics Group Seminar
    • Place of Presentation
      NIST, Boulder, USA
    • Year and Date
      20130111-20130111
  • [Presentation] 磁性体と双極子相互作用結合したスピントルクオシレータの理論的研究2012

    • Author(s)
      荒井 礼子、谷口 知大、今村 裕志
    • Organizer
      日本物理学会(2012年秋季大会)
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      20120920-20120920
  • [Presentation] Milliwave oscillation induced by spin current through a magnetic point contact with a confined domain wall2012

    • Author(s)
      荒井 礼子、塚原 宙、今村 裕志
    • Organizer
      The 16th Joint Interlaboratory Workshop on Nano-Magnetics(JIWON)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      20120919-20120919
    • Invited
  • [Presentation] Microwave signal generation and detection using MgO-based magnetic tunnel junctions2012

    • Author(s)
      H. Kubota, , S. Miwa ,Y. Suzuki et al.
    • Organizer
      UMRS-ICA2012
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20120829-20120829
    • Invited
  • [Presentation] Spin-torque magnetic resonance of superparamagnetic Fe nano-particles in Fe/MgO/Fe magnetic tunnel junctions2012

    • Author(s)
      S. Miwa, S.Park, S.Kim, Y. Jo, N. Mizuochi, T. Shinjo, Y. Suzuki
    • Organizer
      The 19th International Conference on Magnetism(ICM2012)
    • Place of Presentation
      Bexco, Busan, Korea
    • Year and Date
      20120712-20120712
  • [Remarks] 大阪大学大学院基礎工学研究科 鈴木研究室(基盤研究(S))

    • URL

      http://www.suzukiylab.mp.es.osaka-u.ac.jp/kiban_s/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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